太陽(yáng)能手機(jī)充電器應(yīng)用與前景論文

1、目 錄摘 要11 概述11.1 太陽(yáng)能光伏應(yīng)用的概況21.2 太陽(yáng)能電池板工作原理、分類(lèi)及特性21.3 太陽(yáng)能手機(jī)充電器原理42 無(wú)線充電技術(shù)62.1 無(wú)線充電技術(shù)的發(fā)展歷史62.2 無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀72.3 無(wú)線充電技術(shù)比較72.4 無(wú)線充電技術(shù)與太陽(yáng)能電源的結(jié)合93 太陽(yáng)能充電裝置的應(yīng)用104 太陽(yáng)能充電器與無(wú)線充電技術(shù)的展望12結(jié)束語(yǔ)13參考文獻(xiàn)13致謝13作者簡(jiǎn)介14廣西師范學(xué)院2013屆本科畢業(yè)論文太陽(yáng)能手機(jī)充電器應(yīng)用與前景 摘 要世界能源的短缺與環(huán)境污染問(wèn)題的日益突出使得充分開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能成為世界各國(guó)可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策，其中光伏發(fā)電最受矚目。文中介紹了所設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能手機(jī)

2、充電器,與普通的手機(jī)充電器相比,它的特殊之處是能源的供應(yīng)來(lái)自于太陽(yáng)能電池板.把太陽(yáng)能電池板置于一個(gè)有陽(yáng)光的地方,即可以為手機(jī)提供一個(gè)方便的太陽(yáng)能充電點(diǎn).這種便捷的太陽(yáng)能充電器幾乎可以在任何地方補(bǔ)充電力,從而獲得通信的自由。結(jié)合當(dāng)今的無(wú)線充電技術(shù)，會(huì)使人們給電子產(chǎn)品充電更加便捷。關(guān)鍵詞 無(wú)線充電技術(shù)；太陽(yáng)能應(yīng)急手機(jī)充電器；單晶硅太陽(yáng)能電池 Solar mobile phone charger applications and ProspectsAutomation LI Hong-JiAbstract:Shortage and environmental pollution problems h

3、ave become increasingly prominent world energy makes it an energy strategy of world sustainable development the full development and utilization of solar energy, photovoltaic power generation of the most attention.This paper introduces the design of solar mobile phone charger, mobile phone charger,

4、compared with the ordinary, which is characterized in that the energy supply from solar panels. Put the solar panel in a sunny location, which can provide a convenient solar charging for mobile phone charger this convenient almost. Can add power in any place, thus obtaining communication freedom.Key

5、 words: Wireless charging technology；Mobile phone emergency charger for solar energy；Monocrystalline silicon solar cell1 概述能源是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和提高人民生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。能源問(wèn)題是一個(gè)國(guó)家至關(guān)重要的問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)和全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)能源的需求也在日趨增長(zhǎng)。雖然在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，礦物燃料仍將在世界能源結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)?shù)谋戎兀藗儗?duì)核能以及太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、水力能、生物能等可再生能源資源的利用日益重視，在整個(gè)能源消耗中所占的比例正在顯著地提高。其中，太陽(yáng)能作為

6、一種新型的綠色可再生能源，與其他新能源相比，是最理想的可再生能源。迫于全球性日益嚴(yán)重的資源短缺和環(huán)境污染,使得光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅僅是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，更是一個(gè)環(huán)境保護(hù)和能源替代的問(wèn)題。目前光伏電池主要應(yīng)用在并網(wǎng)和未連網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)電領(lǐng)域。而消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例非常少，目前還沒(méi)有真正有效的利用太陽(yáng)能充電的手機(jī)電池.因此太陽(yáng)能作為一種沒(méi)有任何污染的易取的綠色能源。若能應(yīng)用到消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品中，對(duì)于改善地球的整體的能源狀況和環(huán)境有著非常重要的意義和廣闊的前景。 1.1 太陽(yáng)能光伏應(yīng)用的概況可以說(shuō)在人類(lèi)的歷史上使用地最多的能源應(yīng)該是太陽(yáng)能。而最近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以后，人們更加注重將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成可以

7、存儲(chǔ)的能量，來(lái)提供用于特定需要的能量，如太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用，太陽(yáng)能發(fā)電，太陽(yáng)能路燈，太陽(yáng)能充電等等。進(jìn)入21世紀(jì)后太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)更是蓬勃發(fā)展。據(jù)Dataquest的統(tǒng)計(jì)資料顯示,目前全世界共有136個(gè)國(guó)家投入普及應(yīng)用太陽(yáng)能電池的熱潮中,其中有95個(gè)國(guó)家正在大規(guī)模地進(jìn)行太陽(yáng)能電池的研制開(kāi)發(fā),積極生產(chǎn)各種相關(guān)的節(jié)能新產(chǎn)品。1998年,全世界生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池,其總的發(fā)電量達(dá)1000兆瓦,1999年達(dá)2850兆瓦。2000年,全球有將近4600家廠商向市場(chǎng)提供光電池和以光電池為電源的產(chǎn)品。1目前,許多國(guó)家正在制訂中長(zhǎng)期太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)計(jì)劃,準(zhǔn)備在21世紀(jì)大規(guī)模開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能，美國(guó)能源部推出的是國(guó)家光伏計(jì)劃,而日

8、本推出的是陽(yáng)光計(jì)劃。太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、 通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門(mén)，尤其可以分散在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用，以節(jié)省造價(jià)很貴的輸電線路。但是在目前階段，它的成本還很高，發(fā)出1kW電需要投資上萬(wàn)美元，因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟(jì)上的限制。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明，各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的巨大需求，太陽(yáng)能電池仍將是利用太陽(yáng)輻射能比較切實(shí)可行的方法，可為人類(lèi)未來(lái)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。1.2 太陽(yáng)能電池板工作原理、分類(lèi)及特性太陽(yáng)能光伏電池表面有一層金屬薄膜似的半導(dǎo)體薄片。當(dāng)太陽(yáng)

9、光照射時(shí)，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半導(dǎo)體吸收或透過(guò)。被吸收的光，當(dāng)然有一些變成熱，另一些光子則同組成半導(dǎo)體的原子價(jià)電子碰撞，于是產(chǎn)生電子空穴對(duì)。這樣，光能就以產(chǎn)生電子空穴對(duì)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋１∑牧硪粋?cè)和金屬薄膜之間將產(chǎn)生一定的電壓，這一現(xiàn)象稱(chēng)為光伏效應(yīng)。太陽(yáng)能光伏電池正是一種利用光伏效應(yīng)原理直接將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)大面積二極管，其基本特性也與二極管類(lèi)似。當(dāng)用適當(dāng)波長(zhǎng)的太陽(yáng)光照射到半導(dǎo)體上時(shí)，光能被半導(dǎo)體吸收后，在導(dǎo)帶和價(jià)帶中產(chǎn)生非平衡載流子-電子和空穴。半導(dǎo)體內(nèi)在P型和N型交界面兩邊形成勢(shì)壘電場(chǎng)，能將電子驅(qū)向N區(qū)，空穴驅(qū)向P區(qū)，從而使得N區(qū)有過(guò)剩的

10、電子，P區(qū)有過(guò)剩的空穴，在P-N結(jié)附近形成與勢(shì)壘電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng)。光生電場(chǎng)的一部分除抵消勢(shì)壘電場(chǎng)外，還使P型層帶正電，N型層帶負(fù)電，在N區(qū)與P區(qū)之間的薄層產(chǎn)生所謂光生伏特電動(dòng)勢(shì)。若分別在P型層和N型層焊上金屬引線，接通負(fù)載，外電路則有電流通過(guò)。如此形成的一個(gè)個(gè)電池元件，把它們串聯(lián)、并聯(lián)起來(lái)，就能輸出一定的電壓、電流和功率。2這樣，太陽(yáng)的光能就直接變成了可付諸實(shí)用的電能。另外，在受光面上，覆蓋著一層很薄的天藍(lán)色氧化硅薄膜以減少入射太陽(yáng)光的反射，提高太陽(yáng)能電池對(duì)于入射光的吸收率。目前市場(chǎng)上太陽(yáng)能電池板種類(lèi)繁多，按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄膜式和非結(jié)晶系薄膜式兩大類(lèi)，而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形

11、。根據(jù)太陽(yáng)能電池板所用材料的不同可分為: 硅太陽(yáng)能電池；以無(wú)機(jī)鹽如砷化鎵III-V化合物,硫化鎘,銅銦硒等多元化合物為材料的太陽(yáng)能電池；功能高分子材料(有機(jī)半導(dǎo)體)制備的大陽(yáng)能電池；納米晶太陽(yáng)能電池等。硅系列太陽(yáng)能電池中，單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟，在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。在電池制作中，一般都采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù)。開(kāi)發(fā)的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池，其電池轉(zhuǎn)化效率超過(guò)20%左右。而多晶硅薄膜電池所使用的硅遠(yuǎn)較單晶硅少，無(wú)較大效率衰退問(wèn)題且其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池，效率又高于非晶硅薄膜電池，其電池效率達(dá)12%左右。雖然非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池與結(jié)

12、晶硅相比轉(zhuǎn)換效率偏底, 但其成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，受到人們普遍的重視并得到迅速發(fā)展。由于太陽(yáng)能光伏電池工作原理是，接受太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程，因此受到外界影響有日照強(qiáng)度、電池溫度等，而這些因素都會(huì)影響太陽(yáng)能電池的特性。而這些特性有以下關(guān)系：太陽(yáng)能電池的短路電流與日照強(qiáng)度成正比。太陽(yáng)能電池的輸出隨著電池片表面的溫度上升而下降，隨著季節(jié)溫度的變化而變化。3同一日照強(qiáng)度下，冬天的輸出比夏天高。通過(guò)這些年的科技進(jìn)步，人們對(duì)太陽(yáng)能充電不斷優(yōu)化：提高輸出電源的穩(wěn)定性，有效地將太陽(yáng)能高效的轉(zhuǎn)化，使太陽(yáng)能更充分融入人們的日常生活中。1.3 太陽(yáng)能手機(jī)充電器原理太陽(yáng)能手機(jī)充電器的原理的將太陽(yáng)能的能量轉(zhuǎn)換為電

13、能存儲(chǔ)在太陽(yáng)能手機(jī)充電器的內(nèi)置電池里，在需要對(duì)手機(jī)充電時(shí)，太陽(yáng)能手機(jī)充電器里的蓄電池將電能輸出對(duì)手機(jī)充電。蓄電池可以是任何形式的蓄電裝置，一般由太陽(yáng)能光電池，蓄電池，調(diào)壓元件三個(gè)部分組成。太陽(yáng)能電池在使用時(shí)由于太陽(yáng)光的變化較大，其內(nèi)阻又比較高，因此輸出電壓不穩(wěn)定，輸出電流較小，這就需要用充電控制電路將電池板輸出的直流電壓變換后供給電池充電。當(dāng)光線條件適宜時(shí)，通過(guò)太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)光，將光能轉(zhuǎn)換為電能。由于充電器多采用大電流的快速充電法，在電池充滿后如果不及時(shí)停止會(huì)使電池發(fā)燙，過(guò)度的充電會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的壽命。這就需要一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)。圖1 一般充電電路結(jié)構(gòu)圖2 智能充電電路結(jié)構(gòu)圖3 有線太陽(yáng)

14、能充電電源無(wú)線充電技術(shù)工作方式：電磁感應(yīng)式、磁場(chǎng)共振式、無(wú)線電波式。磁場(chǎng)共振基本原理：由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個(gè)裝置調(diào)整到相同頻率，或者說(shuō)在一個(gè)特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量。圖4 磁場(chǎng)共振原理圖無(wú)線電波式充電基本原理：類(lèi)似于早期使用的礦石收音機(jī)，主要有微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成，如下圖。其接收電路可以捕捉到從墻壁彈回的無(wú)線電波能量，在隨負(fù)載作出調(diào)整的同時(shí)保持穩(wěn)定的直流電壓。利用此技術(shù)Powercast公司研制出可以將無(wú)線電波轉(zhuǎn)化成直流電的接收裝置，可在約1米范圍內(nèi)為不同電子裝置的電池充電。圖5 無(wú)線電波式充電式電磁感應(yīng)式充電基本原理：初級(jí)線圈通以一定頻率的交流

15、電，通過(guò)電磁感應(yīng)在次級(jí)線圈鐘產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。類(lèi)似于現(xiàn)在用得交流/直流變壓器的原理。圖6 電磁感應(yīng)式充電2 無(wú)線充電技術(shù)2.1 無(wú)線充電技術(shù)的發(fā)展歷史4（1）19世紀(jì)30年代，邁克爾法拉第就發(fā)現(xiàn)，周?chē)艌?chǎng)的變化將在電線中產(chǎn)生電流。（2）19世紀(jì)90年代，愛(ài)迪生光譜輻射能研究項(xiàng)目中的一名助手尼古拉特斯拉就曾提出無(wú)線電力傳輸?shù)臉?gòu)想。（3）香港城市大學(xué)電子工程學(xué)系許樹(shù)源教授在早幾年曾成功研制出“無(wú)線電池充電平臺(tái)”，需要產(chǎn)品與充電器接觸，它主要利用的是近場(chǎng)電磁耦合原理。（4）2007年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的馬林·索爾賈?？耍∕arin Soljacic）等人在無(wú)線

16、傳輸電力方面取得了新進(jìn)展，他們用兩米外的一個(gè)電源，“隔地”點(diǎn)亮了一盞60瓦的燈泡。（5）最近，有幾家公司已經(jīng)生產(chǎn)出無(wú)線充電的手機(jī)、mp3、便攜式電腦。2.2 無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀無(wú)線充電技術(shù)是近幾年才開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興行業(yè)，未來(lái)有著廣闊的發(fā)展空間。無(wú)線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium）成立于2008年12月17日，其使命是為了創(chuàng)造和促進(jìn)市場(chǎng)廣泛采用與所有可再充電電子設(shè)備兼容的國(guó)際無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)Qi。以安全性，能源及充電效率為出發(fā)點(diǎn)，無(wú)線充電聯(lián)盟宣布將近距離電磁感應(yīng)技術(shù)作為低功耗便攜式電子設(shè)備充電的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。2010年9月1日，全球首個(gè)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織無(wú)

17、線充電聯(lián)盟在北京宣布將Qi無(wú)線充電國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)率先引入中國(guó)。信息產(chǎn)業(yè)部通信電磁兼容質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心也加入該組織。無(wú)線充電技術(shù)采用統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)幾年，手提電話、PMP/MP3播放器、數(shù)字照相機(jī)、手提電腦等產(chǎn)品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無(wú)線充電器戴爾是最早推出支持無(wú)線充電產(chǎn)品的廠商，它早在2009年就推出了配備了無(wú)線充電功能模塊的Latitude Z600，成為全球首款支持無(wú)線充電的筆記本電腦：通過(guò)無(wú)線塢站的擴(kuò)充，可以為這款機(jī)器提供60W功率的供電5小時(shí)左右即可將這款產(chǎn)品的電池充滿。諾基亞的新款WindowsPhone8(WP8)手機(jī)支持無(wú)線充電功能，用戶只要將手機(jī)放在一個(gè)支持Qi無(wú)

18、線充電標(biāo)準(zhǔn)的插座上就能完成充電。iPhone5盡管采用更小的接口，但仍然需要通過(guò)電線才能充電。三星在發(fā)布旗艦手機(jī)GalaxyS3前也曾表示要使用該技術(shù)。不過(guò)，目前是以套件的形式提供另外，英特爾和IDT(Integrated DeviceTechnology)日前宣布合作，為英特爾的無(wú)線充電技術(shù)共同開(kāi)發(fā)集成發(fā)射器和接收器芯片。目前全球最主要的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)是Qi標(biāo)準(zhǔn)，由全球首個(gè)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織無(wú)線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium)推出。該聯(lián)盟成員包括Verizon、NTT Docomo、諾基亞、三星、德州儀器、華為等公司，覆蓋無(wú)線充電解決方案各生產(chǎn)環(huán)節(jié)。Qi

19、采用了目前最為主流的電磁感應(yīng)技術(shù)，目的是為所有電子廠商提供統(tǒng)一的通用標(biāo)準(zhǔn)。2.3 無(wú)線充電技術(shù)比較表1 無(wú)線充電技術(shù)類(lèi)型5 無(wú)線充電技術(shù)類(lèi)型電磁感應(yīng)式電磁感應(yīng)利用感應(yīng)電壓來(lái)充電無(wú)線電波收集環(huán)境電磁波產(chǎn)生電流電磁共振利用電磁波共振效應(yīng)原理初級(jí)線圈一定頻率的交流電，通過(guò)電磁感應(yīng)在次級(jí)線圈鐘產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端由能量發(fā)送裝置，和能量接收裝置組成，當(dāng)兩個(gè)裝置調(diào)整到相同頻率，實(shí)現(xiàn)能量交換。將環(huán)境電磁波轉(zhuǎn)換為電流，透過(guò)第二層電路傳輸電流。示意圖 傳輸功率 數(shù)瓦數(shù)百瓦大于100mw數(shù)kw傳輸距離小于1CM大于10M34M優(yōu)點(diǎn) 適合短距離接觸充電 轉(zhuǎn)換效率高 適合短距離低功率充電 無(wú)

20、線電波收集，可以隨時(shí)隨地充電 適合遠(yuǎn)距離大功率充電 轉(zhuǎn)換效率適中（50%）挑戰(zhàn) 目前需限定充電區(qū)域，才能精確充電 接收需加裝辨識(shí)，否則對(duì)任意產(chǎn)品充電，會(huì)產(chǎn)生大量熱。 轉(zhuǎn)換效率差 充電時(shí)間較長(zhǎng) 需設(shè)定較大頻率范圍，來(lái)收集足夠電力來(lái)源 尚無(wú)法大規(guī)模產(chǎn)品化 保證所需頻率 安全與健康顧慮解決方案供應(yīng)商powermatpowercast-通過(guò)表格對(duì)比，目前技術(shù)上的難點(diǎn)存在：電磁輻射、電能轉(zhuǎn)換功率低、易遭到干擾、充電系統(tǒng)體積過(guò)大、成本過(guò)高。 一般來(lái)說(shuō)，利用電磁感應(yīng)原理的無(wú)線供電技術(shù)最具現(xiàn)實(shí)性，并且目前在手機(jī)無(wú)線充電上有廣泛實(shí)際應(yīng)用；磁場(chǎng)共振方式，則是現(xiàn)在最被看好、被認(rèn)為是將來(lái)最有希望廣泛應(yīng)用于充電的一種方

21、式；電磁波送電方式，現(xiàn)在則提出了利用這種技術(shù)的“太空太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)”。這種技術(shù)能應(yīng)用的話，可以從根本上解決電力問(wèn)題。目前市面上的手機(jī)充電器類(lèi)型多采用電磁感應(yīng)的充電方式。這種方式送電距離比較短，效率較高。但兩個(gè)線圈的橫向偏差較大傳輸效率就會(huì)明顯下降，所以只能實(shí)現(xiàn)傳輸距離為1cm左右，對(duì)于手機(jī)的充電距離而言，這是足夠的了。對(duì)于線圈發(fā)熱問(wèn)題，現(xiàn)在科學(xué)家不斷推出隔熱新材料，相信不久的將來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)會(huì)越來(lái)越成熟。將成為無(wú)線充電的主流。2.4 無(wú)線充電技術(shù)與太陽(yáng)能電源的結(jié)合隨著全球性日益嚴(yán)重的資源短缺和環(huán)境污染，太陽(yáng)能的發(fā)展成為每個(gè)國(guó)家的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目.不久的將來(lái)，太陽(yáng)能將作為常規(guī)的供電電源。屆時(shí)，每家每戶

22、的樓房屋頂上都安裝有太陽(yáng)能電池板，通過(guò)有線或者無(wú)線發(fā)射電能給人們的電子產(chǎn)品充電。不過(guò)對(duì)于無(wú)線傳能的技術(shù)發(fā)展上，目前技術(shù)還沒(méi)有成熟，還不能遠(yuǎn)距離穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于利用“wi-fi”給手機(jī)充電的技術(shù)。從充電效率和地點(diǎn)來(lái)選擇無(wú)線充電的方式，目前，利用電磁感應(yīng)和電磁共振原理制成的無(wú)線充電器，效率最高。但是充電距離較短，需“捆綁”充電。即將電子設(shè)備放置在充電盤(pán)上或置于充電箱子中。這時(shí)，倘若人們?cè)诩一蛟谵k公的空閑時(shí)，可以使用電磁感應(yīng)或電磁共振制成的無(wú)線充電器給設(shè)備充電。倘若能實(shí)現(xiàn)電磁波送電技術(shù)，那么我們就能從根本上解決電力問(wèn)題。能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離高效充電。只需給我們手機(jī)的充電接收裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將太陽(yáng)能發(fā)出的電

23、量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電磁波發(fā)射出去，再由手機(jī)特殊的接收裝置，將電磁波轉(zhuǎn)化為高效的電力，實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。就能讓我們的手機(jī)無(wú)時(shí)無(wú)刻不斷電，不管走在哪里，只要有公共的電力發(fā)射點(diǎn)，我們就能輕松的給手機(jī)充電。讓充電真正實(shí)現(xiàn)無(wú)線，讓人們擺脫電線的束縛。圖7 太陽(yáng)能電池板供電屋圖8 電磁感應(yīng)式充電3 太陽(yáng)能充電裝置的應(yīng)用今天，全球有16億人未享受到電力供應(yīng)，這其中有30%的人有移動(dòng)電話，也就是說(shuō)，全球有近5億移動(dòng)電話用戶生活在沒(méi)有電力供應(yīng)的地區(qū)。目前，全球有40億手機(jī)用戶，其中八分之一沒(méi)能享受到電力供應(yīng)。未來(lái)，會(huì)有更多處于金字塔底部的人們(不發(fā)達(dá)、邊遠(yuǎn)和農(nóng)村地區(qū)、低收入、貧困和弱勢(shì)人群)使用手機(jī)，而這些人絕大部分都

24、處于無(wú)法接入電力的地區(qū)。有資料顯示，這些地區(qū)有16億人還沒(méi)用上電；另有10億人無(wú)法獲得全天的電力供應(yīng)。這些人居住在太陽(yáng)充足的氣候區(qū)域，太陽(yáng)能移動(dòng)充電設(shè)備集成于一身的太陽(yáng)能手機(jī)在這些區(qū)域具有廣闊的市場(chǎng)空間。沒(méi)有電力供應(yīng)，從總體上看，已影響到不發(fā)達(dá)、邊遠(yuǎn)和農(nóng)村地區(qū)、低收入、貧困和弱勢(shì)等群體的移動(dòng)電話普及。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)法獲得可靠的充電解決方案，移動(dòng)電話的正常使用會(huì)大打折扣，因?yàn)槭謾C(jī)無(wú)電意味著無(wú)法通信。對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，用戶無(wú)法使用手機(jī)，則意味收入將縮水。通過(guò)太陽(yáng)能電池給手機(jī)供電這種創(chuàng)新看起來(lái)并不是一個(gè)多么超乎想象的創(chuàng)意，但是對(duì)于亞非地區(qū)尚未接入電力供應(yīng)的或電力資費(fèi)非常昂貴的區(qū)域中的眾多潛在用戶

25、來(lái)講，這一產(chǎn)品卻具有革命性的意義。通過(guò)這種幾乎全天候的手機(jī)設(shè)備，農(nóng)民可以先去查看所有農(nóng)作物的價(jià)格，然后再?zèng)Q定去播種什么。更重要的是，他們基本上不需擔(dān)心這個(gè)手機(jī)在野外使用時(shí)沒(méi)電。 對(duì)于沒(méi)有獲得電力供應(yīng)的手機(jī)用戶和人群，太陽(yáng)能移動(dòng)電話的推出，解決了他們因沒(méi)有電力供應(yīng)、電力供應(yīng)不可靠和昂貴等因素?zé)o法使用手機(jī)的問(wèn)題。對(duì)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能手機(jī)帶來(lái)的是革命性的改變。太陽(yáng)能手機(jī)能帶來(lái)的好處主要有以下幾方面：首先，對(duì)于普通用戶而言，太陽(yáng)能手機(jī)的出現(xiàn)給他們帶來(lái)了太多的好處：一、可滿足用戶要持續(xù)的通信需求，特別是對(duì)至今還沒(méi)有接入電力供應(yīng)的用戶；二、手機(jī)價(jià)格便宜，用戶用得起，比如：在肯尼亞推出的太陽(yáng)能手機(jī)價(jià)格

26、只有39美元；三、使用太陽(yáng)能手機(jī)，有助于減少對(duì)環(huán)境的污染；四、太陽(yáng)能手機(jī)既可用于農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)，也可以在城市地區(qū)使用；五、用戶無(wú)需擔(dān)心充電和充電的成本，還可節(jié)約電話的維護(hù)成本；六、太陽(yáng)能手機(jī)不僅可用于發(fā)展中國(guó)家，特別是農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)和無(wú)電地區(qū)，還可用作為一種環(huán)境友好的產(chǎn)品在發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛應(yīng)用。而這些都是現(xiàn)有的傳統(tǒng)手機(jī)無(wú)法能夠達(dá)到的，無(wú)法對(duì)這些缺電地區(qū)提供更為方便快捷的充電方案。再有，對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能手機(jī)給他們帶來(lái)的好處如下：一、這個(gè)市場(chǎng)潛力很大，估計(jì)可達(dá)到23億美元；二、如果完善部署離網(wǎng)高效充電解決方案，運(yùn)營(yíng)商的ARPU值將至少增加1014%；在巴布亞新幾內(nèi)亞，太陽(yáng)能手機(jī)的用戶每天使用移

27、動(dòng)電話的時(shí)間增加了0.51.5分鐘。在一些發(fā)展中國(guó)家，太陽(yáng)能手機(jī)已開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)，這些有代表性的國(guó)家包括：巴布亞新幾內(nèi)亞、馬達(dá)加斯加和肯尼亞。巴布亞新幾內(nèi)亞的Digicel集團(tuán)在許多市場(chǎng)為用戶提供低成本、免費(fèi)的便攜太陽(yáng)能充電器。最近，Digicel集團(tuán)又在巴布亞新幾內(nèi)亞推出了Coral200太陽(yáng)能手機(jī)，這是世界上第一個(gè)低成本的太陽(yáng)能手機(jī)，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能充電器與手機(jī)的集成。Digicel集團(tuán)在技術(shù)上與Intivation、中興通訊開(kāi)展了合作。這種手機(jī)的推出，將讓全球數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的用戶享受到更方便、環(huán)境更友好的手機(jī)。Digicel在許多新興市場(chǎng)提供移動(dòng)業(yè)務(wù)，由于使用太陽(yáng)能手機(jī)，Digicel獲利不少，它

28、的市場(chǎng)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)也得以保持。ToughStuff公司的經(jīng)營(yíng)主要集中在馬達(dá)加斯加，現(xiàn)在它的經(jīng)營(yíng)范圍已延伸到肯尼亞、烏干達(dá)和盧旺達(dá)?，F(xiàn)在，ToughStuff已生產(chǎn)了一種太陽(yáng)能產(chǎn)品，面向發(fā)展中國(guó)家的低收入家庭。使用太陽(yáng)能移動(dòng)充電器，可使移動(dòng)電話每天的使用時(shí)間增加0.51.5分鐘。在發(fā)展中國(guó)家，移動(dòng)電話每天的使用時(shí)間一般是幾分鐘，因此，用戶實(shí)際的使用時(shí)間實(shí)現(xiàn)了大幅度增加。4 太陽(yáng)能充電器與無(wú)線充電技術(shù)的展望能源危機(jī)的出現(xiàn)和環(huán)境污染的日益惡化，使太陽(yáng)能作為清潔干凈的可再生能源得到世界各國(guó)的高度重視。隨著太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)超薄、超輕的光伏電池在便攜式電子設(shè)備中的應(yīng)用也得到了很大發(fā)展。太陽(yáng)能手機(jī)鋰電池

29、充電器擺脫了傳統(tǒng)充電電源的束縛，節(jié)能與環(huán)保，具有良好的發(fā)展前景。隨著無(wú)線充電技術(shù)的日益成熟，太陽(yáng)能無(wú)線充電應(yīng)用將會(huì)更加方便人們的充電需求。對(duì)于未來(lái)，人們可以將太陽(yáng)能作為全新的能源來(lái)使用，特別是亞非地區(qū)尚未接入電力供應(yīng)的或電力資費(fèi)非常昂貴的區(qū)域中的用戶，對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，這是革命性的改變。加上無(wú)線充電技術(shù)，只要建立了公共的電力無(wú)線發(fā)射點(diǎn)，就能輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)電子產(chǎn)品乃至汽車(chē)等電器設(shè)備的用電需求。 對(duì)于太陽(yáng)能充電器不管是對(duì)手機(jī)充電還是其他設(shè)備的充電，都具有很廣大的前景。手機(jī)充電器的組成大致分為四個(gè)部分，第一部分為太陽(yáng)能電池板，第二部分為恒壓恒流控制部分，第三部分為智能調(diào)控部分，第四部分鋰電池。太陽(yáng)能電池板作

30、為整個(gè)主板的關(guān)鍵部分電源部分。必須要有高效穩(wěn)定的輸入和輸出，而目前的技術(shù)而言，由于光伏電池的輸出功率受光照、溫度等環(huán)境因素的影響，效率只達(dá)到20%。太陽(yáng)能充電器既要與使用交流市電的充電器一樣對(duì)鋰離子電池進(jìn)行安全快速充電，必須解決以下問(wèn)題：如何將環(huán)境溫度、光照強(qiáng)度以及其他外界條件的變化融入充電控制方法；充電控制器的最佳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是什么；如何實(shí)現(xiàn)光伏電池輸出功率的最大化。還有在太陽(yáng)能電池板的高效利用方面，還需有一段時(shí)間的發(fā)展研究。但是可以肯定得是，在不久的將來(lái)，太陽(yáng)能手機(jī)充電器將會(huì)普遍運(yùn)用于人們的生活中。對(duì)于無(wú)線充電技術(shù)的應(yīng)用，在未來(lái)的數(shù)碼產(chǎn)品乃至汽車(chē)的交通工具的應(yīng)用上。都是具有革命性的。電磁波送電方式的“太空太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)”應(yīng)用，可以從根本上解決電力問(wèn)題。利用鋪設(shè)在巨大平板上的億萬(wàn)片太陽(yáng)電池，在太陽(yáng)光照射下產(chǎn)生電流，將電流集中起來(lái)，轉(zhuǎn)換成無(wú)線電微波，發(fā)送給地面接收站。地面接收后，將微波恢復(fù)為直流電或交流電，送給用戶使用。無(wú)線供電，使得電動(dòng)汽車(chē)可以提供這么一種可能：一輛電動(dòng)汽車(chē)從出廠到它報(bào)廢